基于JBits的一种可重构数据处理系统可靠性研究

空间太阳望远镜(SST)是一颗对太阳进行观测的科学卫星,它使用FPGA芯片对每天采集的大量数据进行预处理.高昂的建造费用和恶劣的工作环境,确保SST数据的高可靠性成为一项艰巨任务.改进了常规TMR结构,提出一种基于配置数据的可重构硬件故障检测和修复方法,使用JBits工具简化对配置数据的各种操作.此结构和方法能及时检测到故障,通过硬件重构消除故障,提高系统可靠性.采用Markov过程理论对系统可靠性进行分析,结果表明可靠性可得到显著提高.

使用可进化核在线进化算法级数字硬件系统

提出一种基于可进化实时可参数化核(RTP核)的算法级数字硬件在线进化设计方法,可根据用户设计实时改变软I核的功能.给出可进化RTP核的概念和模型,并以HDB3编码器设计为例,给出可进化RTP核的进化设计方法和基于可进化RTP核的数字系统设计方法.使用可进化RTP核可以实现任意算法级数字硬件系统的在线进化、自适应与自修复,为进化硬件的工程应用提供了一种可行的实现方法.

硬件内部进化原理及其实现

研究了如何实现硬件的内部进化;讨论了实现硬件内部进化的3个条件:物质基础RC1000板卡、进化算法HereBoy和实时重构接口JBits;给出了硬件内部进化的具体流程,其实质是采用JBits对RC1000板卡上的FPGA进行实时部分重构;实例证明基于JBits API、RC1000板卡和遗传算法实现硬件内部进化是可行的;对不同编码方法及不同进化资源条件下,收敛速度加以比较,结果表明:采用多参数级联编码法,协同进化LUT及其连线,显著改善了收敛速度。

仿生硬件在线进化技术研究

仿生硬件是一门新兴的研究领域,它提供了一种基于进化的电路设计新方法。目前,国内的研究主要以离线进化为主。介绍了仿生硬件的在线进化,给出了电路进化系统的硬件结构和软件流程。实例证明基于进化算法、JB its API和RC1000板卡实现硬件在线进化是可行的。

基于FPGA的Led控制器的演化实现

以JBits2.8软件包和XSV300开发板为平台,进行了Led控制器电路的外部和内部演化实验,目的是在FPGA中演化出8个Led灯的控制电路,使其实现根据时钟脉冲从1到8号按顺序依次闪亮的功能。通过统计数据分析了Hereboy算法中变异率和搜索率的取值。实验结果表明,对于小规模数字电路演化而言,FPGA较低的配置速度使外部演化的表现优于内部演化。

Information for Authors

General Journal of Beijing Institute of Technology ( JBIT), an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology, was established in 1992. JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics, mechanics, physics, chemistry, and so on.